(57)【要約】【課題】表面加工が容易な摺動部材用組成物、及びこの摺動部材用組成物を備えた流体機械を提供することにある。【解決手段】スクロール型圧縮機（10）の可動スクロール（50）の摺動部には、摺動部材用組成物から成る潤滑膜（80）がコーティングされる。潤滑膜（80）は、第１層（81）と第２層（82）とが積層されて構成される。最表層側の第２層（82）のナノインデンタ硬度は、中間層側の第１層（81）のナノインデンタ硬度よりも低くなるように成形される。【選択図】図２
2007204602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面にコーティングされる第１層（81）と、
上記第１層（81）の表面にコーティングされる第２層（82）とを備え、
上記第２層（82）についてナノインデンタ法で測定した硬度が、第１層（81）についてナノインデンタ法で測定した硬度よりも低いことを特徴とする摺動部材用組成物。
【請求項２】
請求項１において、
上記第１層（81）は、ナノインデンタ法で測定した硬度が０．３ＧＰａ以上０．５ＧＰａ以下であり、
上記第２層（82）は、ナノインデンタ法で測定した硬度が０．１ＧＰａ以上０．３ＧＰａ未満であることを特徴とする摺動部材用組成物。
【請求項３】
請求項１又は２において、
上記第１層（81）及び第２層（82）は、ポリアミドイミド樹脂から成るバインダと、ポリテトラフルオロエチレンから成る固体潤滑剤とをそれぞれ含んでいることを特徴とする摺動部材用組成物。
【請求項４】
基材となる摺動部に請求項１乃至３のいずれか１の摺動部材用組成物（80）がコーティングされていることを特徴とする流体機械。
【請求項５】
請求項４の流体機械であって、
固定体（60）と、該固定体（60）に噛合して流体室（C）を形成しながら公転する可動体（50）とを備え、
上記摺動部材用組成物（80）は、上記固定体（60）と可動体（50）との摺動部にコーティングされていることを特徴とする流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動部材用組成物、及び該摺動部材用組成物が用いられる流体機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、流体機械等の各機械要素の摺動部の潤滑化を図るための摺動部材用組成物が知られている。
【０００３】
特許文献１には、上記摺動部材用組成物をスクロール型圧縮機に適用したものが開示されている。このスクロール型圧縮機は、ケーシングに固定される固定体としての固定スクロールと、この固定スクロールと噛合する可動体としての可動スクロールとを備えている。上記固定スクロールと可動スクロールは、板状の鏡板と渦巻き状のラップとをそれぞれ備えている。両スクロールにおいて、各ラップは、各鏡板の前面に突設されている。そして、両スクロールは、各ラップが互いに向かい合う姿勢で配置され、それぞれのラップが互いに噛み合わされる。その結果、互いに噛み合ったラップが鏡板で挟まれた状態となり、これらラップと鏡板とによって流体室が形成される。可動スクロールには、鏡板の背面側に軸受が形成され、この軸受に駆動軸の偏心部が係合している。
【０００４】
このスクロール型圧縮機の運転時には、電動機によって駆動軸が駆動される。その結果、可動スクロールは、固定スクロールに対して偏心しながら公転する。このように可動スクロールが公転運動を続けると、流体室の容積が拡縮する。その結果、流体室に吸入された流体が圧縮され、圧縮された流体は吐出管より外部へ排出される。
【０００５】
ところで、このような可動スクロールの公転時には、可動スクロールのラップの歯先が固定スクロールの鏡板と摺接すると同時に固定スクロールのラップの歯先が可動スクロールの鏡板と摺接する。また、可動スクロールのラップ側面と固定スクロールのラップ側面とが摺接する。このため、これらの摺接部の摩擦抵抗が増大してしまうと、摩擦に伴う動力損が生じたり、各摺動部で焼き付きが生じたりして好ましくない。そこで、特許文献１のスクロール型圧縮機では、可動スクロールの鏡板やラップ表面に摺動部材用組成物をコーティングして潤滑膜を形成するようにしている。その結果、このスクロール型圧縮機では、各摺動部における固体潤滑性が向上するので、摩擦に伴う動力損の低減、各摺動部での焼き付きの防止等が図られている。
【特許文献１】特開２００３−４２０７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述の特許文献１のように、可動スクロールの表面に潤滑膜を形成した後には、可動スクロールの加工精度（輪郭度や直角度等）を確保するために、潤滑膜の表面加工を行うことがある。なぜなら、可動スクロールの加工精度が悪化すると、両スクロールの間の隙間から流体が漏洩したり、両スクロールの摩擦抵抗が増大してしまう恐れがあるからである。そこで、潤滑膜をコーティングした後には、この潤滑膜の表面をエンドミル等で切削し、可動スクロールの加工精度を確保するのが一般的である。
【０００７】
ところが、このような摺動部材用組成物から成る潤滑膜は、相手材に対する耐摩耗性を充分確保する必要性から、有る程度の機械的強度を有している。従って、潤滑膜の表面加工は容易ではなく、加工精度の低下、あるいは加工時間の長期化を招いてしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表面加工が容易な摺動部材用組成物、及びこの摺動部材用組成物を備えた流体機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明の摺動部材用組成物は、基材の表面にコーティングされる第１層（81）と、上記第１層（81）の表面にコーティングされる第２層（82）とを備え、上記第２層（82）についてナノインデンタ法で測定した硬度が、第１層（81）についてナノインデンタ法で測定した硬度よりも小さいことを特徴とするものである。
【００１０】
第１の発明では、基材の表面にコーティングされる摺動部材用組成物が２つの層（81,82）によって構成される。この２つの層は、基材の表面に形成される第１層（81）と、この第１層（81）を覆うように積層される第２層（82）とで構成される。ここで、本発明では、ナノインデンタ法で測定した硬度（以下、ナノインデンタ硬度と称す）が、第１層（81）よりも第２層（82）の方が低くなっている。なお、このナノインデンタ法は、極低荷重の押し込み試験によって薄膜等の表面の硬さを測定する公知の測定技術であり、比較的薄い膜で構成される摺動部材用組成物であっても、その硬度を高精度に測定することができる。
【００１１】
このようにして得られた摺動部材用組成物は、最外表面に形成される第２層（82）のナノインデンタ硬度が比較的低くなっている。このため、表面加工時には、第１層（81）よりも柔らかい第２層（82）の表面を加工することになる。従って、摺動部材用組成物の表面加工が容易となる。
【００１２】
一方、第２層（82）の内側には第１層（81）が形成されている。このため、長期の使用に伴い第２層（82）が消耗してしまっても、その後には、比較的硬い第１層（81）が最外表面に露出されることになる。従って、その後には、この第１層（81）によって摺動部材用組成物の耐摩耗性が確保される。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明の摺動部材用組成物において、上記第１層（81）が、ナノインデンタ法で測定した硬度が０．３ＧＰａ以上０．５ＧＰａ以下であり、上記第２層（82）は、ナノインデンタ法で測定した硬度が０．１ＧＰａ以上０．３ＧＰａ未満であることを特徴とするものである。
【００１４】
第２の発明では、第２層（82）のナノインデンタ硬度が０．１ＧＰａ以上０．３ＧＰａ未満となる。このため、第２層（82）の機械的強度を有る程度確保できる一方、第２層（82）の表面加工が比較的容易となる。一方、第１層（81）のナノインデンタ硬度は０．３ＧＰａ以上０．５ＧＰａ以下となる。このため、第１層（81）の機械的強度を第２層（82）よりも充分に確保できるので、第２層（82）の消耗後には、この摺動部材用組成物の耐摩耗性が確実に増す。
【００１５】
第３の発明は、第１又は第２の発明の摺動部材用組成物において、上記第１層（81）及び第２層（82）が、ポリアミドイミド樹脂から成るバインダと、ポリテトラフルオロエチレンから成る固体潤滑剤とをそれぞれ含んでいることを特徴とするものである。
【００１６】
第３の発明では、バインダとしてポリアミドイミド樹脂を用いることで、摺動部材用組成物の耐熱性が増す。また、固体潤滑剤としてポリテトラフルオロエチレンを添加することで、摺動部材用組成物の固体潤滑性が増す。
【００１７】
第４の発明の流体機械は、基材となる摺動部に第１乃至第３のいずれか１の発明の摺動部材用組成物（80）がコーティングされていることを特徴とするものである。
【００１８】
第４の発明では、流体を圧縮又は膨張させる流体機械において、各機械要素同士の摺動部に摺動部材用組成物（80）がコーティングされて潤滑膜を構成する。
【００１９】
第５の発明は、請求項４の流体機械であって、固定体（60）と、該固定体（60）に噛合して流体室（C）を形成しながら公転する可動体（50）とを備え、上記摺動部材用組成物（80）は、上記固定体（60）と可動体（50）との摺動部にコーティングされていることを特徴とするものである。
【００２０】
第５の発明の流体機械では、互いに歯合する固定体（60）と可動体（50）との間に流体室（C）が形成される。可動体（50）が固定体（60）に対して公転すると、流体室（C）の容積が拡縮され、流体の圧縮や膨張が行われる。ここで、本発明では、上記固定体（60）と可動体（50）との摺接部に第１から第３までの発明の摺動部材用組成物（80）がコーティングされる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、摺動部材用組成物を２層コーティングによって構成している。そして、最外表面に形成される第２層（82）のナノインデンタ硬度を、その内側に形成される第１層（81）のナノインデンタ硬度よりも低くしている。このため、本発明では、摺動部材用組成物の表面加工時において、比較的柔らかい第２層（82）の表面を加工することになる。従って、本発明によれば、摺動部材用組成物の表面加工に要する時間の短縮化を図るとともに、その表面加工の精度を向上させることができる。
【００２２】
また、本発明では、摺動部材用組成物の長期使用に伴って第２層（82）が完全に消耗してしまうと、その後には耐摩耗性に優れた第１層（81）が最外表面に露出されることになる。従って、摺動部材用組成物についてのこれ以上の摩耗を確実に抑制することができ、摺動部材用組成物の寿命を延ばすことができる。更に、第１層（81）のナノインデンタ硬度を比較的高いものとすると、基材に対する摺動部材用組成物の密着性の向上を図ることもできる。従って、この基材に摺動部材用組成物を確実にコーティングさせることができる。
【００２３】
特に、第２の発明では、第１層（81）及び第２層（82）についてのナノインデンタ硬度をそれぞれ適正な範囲としている。このため、この摺動部材用組成物についての加工性と耐摩耗性との双方をバランス良く確保することができる。
【００２４】
また、第３の発明では、ポリアミドイミド樹脂から成るバインダと、ポリテトラフルオロエチレンから成る固体潤滑剤とを包含する摺動部材用組成物を得るようにしている。このため、この摺動部材用組成物の耐熱性及び固体潤滑性を向上させることができる。また、これらの成分の配合比を適宜調節することで、第１層（81）及び第２層（82）の各ナノインデンタ硬度を適正な範囲内とすることができる。
【００２５】
第３又は第４の発明では、上記第１又は第２の発明の摺動部材用組成物（80）を流体機械の各摺動部に適用している。このため、各摺動部に摺動部材用組成物（80）をコーティングした後、その表面の加工精度の向上及び加工時間の短縮を図ることができる。
【００２６】
特に、第５の発明では、固定体（60）及び可動体（50）の摺動部に第１又は第２の発明の摺動部材用組成物（80）をコーティングするようにしている。このため、摺動部材用組成物（80）がコーティングされた可動体（50）、あるいは固定体（60）の輪郭度や直角度等を高精度に確保することができる。従って、可動体（50）と固定体（60）との間の隙間が拡大してしまうことを回避でき、流体室（C）から隙間を介して流体が漏出してしまうことを防止できる。その結果、この流体機械の信頼性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
図１に示すように、本実施形態の流体機械は、スクロール型圧縮機（10）で構成されている。このスクロール型圧縮機（10）は、冷凍装置の冷媒回路に設けられて、流体であるガス冷媒を圧縮するために用いられる。
【００２９】
<スクロール型圧縮機の全体構成>
図１に示すように、上記スクロール型圧縮機（10）は、いわゆる全密閉形に構成されている。このスクロール型圧縮機（10）は、縦長で円筒形の密閉容器状に形成されたケーシング（11）を備えている。ケーシング（11）の内部には、下から上へ向かって順に、下部軸受部材（30）と、電動機（35）と、圧縮機構（40）とが配置されている。また、ケーシング（11）の内部には、上下に延びる駆動軸（20）が設けられている。
【００３０】
ケーシング（11）の内部は、圧縮機構（40）の固定スクロール（60）によって上下に仕切られている。このケーシング（11）の内部では、固定スクロール（60）の上方の空間が第１室（12）となり、その下方の空間が第２室（13）となっている。
【００３１】
ケーシング（11）の胴部には、吸入管（14）が取り付けられている。この吸入管（14）は、ケーシング（11）内の第２室（13）に開口している。一方、ケーシング（11）の上端部には、吐出管（15）が取り付けられている。この吐出管（15）は、ケーシング（11）内の第１室（12）に開口している。
【００３２】
駆動軸（20）は、主軸部（21）と鍔部（22）と偏心部（23）とを備えている。鍔部（22）は、主軸部（21）の上端に形成されており、主軸部（21）よりも大径の円板状となっている。一方、偏心部（23）は、鍔部（22）の上面に突設されている。この偏心部（23）は、主軸部（21）よりも小径の円柱状となっており、その軸心が主軸部（21）の軸心に対して偏心している。
【００３３】
駆動軸（20）の主軸部（21）は、圧縮機構（40）のフレーム部材（41）を貫通している。この主軸部（21）は、ころ軸受（42）を介してフレーム部材（41）に支持されている。また、駆動軸（20）の鍔部（22）及び偏心部（23）は、フレーム部材（41）よりも上方の第１室（12）に位置している。
【００３４】
駆動軸（20）には、スライドブッシュ（25）が取り付けられている。スライドブッシュ（25）は、円筒部（26）とバランスウェイト部（27）とを備え、鍔部（22）の上に載せられている。スライドブッシュ（25）の円筒部（26）には、駆動軸（20）の偏心部（23）が回転自在に挿入されている。
【００３５】
下部軸受部材（30）は、ケーシング（11）内の第２室（13）に位置している。この下部軸受部材（30）は、ボルト（32）によってフレーム部材（41）に固定されている。そして、下部軸受部材（30）は、玉軸受（31）を介して駆動軸（20）の主軸部（21）を支持している。
【００３６】
下部軸受部材（30）には、給油ポンプ（33）が取り付けられている。この給油ポンプ（33）は、駆動軸（20）の下端に係合している。そして、給油ポンプ（33）は、駆動軸（20）によって駆動され、ケーシング（11）の底に溜まった冷凍機油を吸入する。給油ポンプ（33）に吸い上げられた冷凍機油は、駆動軸（20）内に形成された通路を通って圧縮機構（40）等へ供給される。
【００３７】
電動機（35）は、固定子（36）と回転子（37）とによって構成されている。固定子（36）は、下部軸受部材（30）と共にボルト（32）によってフレーム部材（41）に固定されている。一方、回転子（37）は、駆動軸（20）の主軸部（21）に固定されている。
【００３８】
ケーシング（11）の胴部には、給電用のターミナル（16）が取り付けられている。このターミナル（16）は、端子箱（17）によって覆われている。電動機（35）に対しては、ターミナル（16）を通じて電力が供給される。
【００３９】
<圧縮機構の構成>
圧縮機構（40）は、固定スクロール（60）やフレーム部材（41）の他に、可動スクロール（50）とオルダムリング（43）とを備えている。そして、この圧縮機構（40）は、いわゆる非対称スクロール構造を採っている。
【００４０】
可動体となる可動スクロール（50）は、可動側平板部（51）、可動側ラップ（52）、及び突出部（53）を備えている。可動側平板部（51）は、やや肉厚の円板状に形成されている。突出部（53）は、可動側平板部（51）の下面から突出するように、可動側平板部（51）と一体に形成されている。また、突出部（53）は、可動側平板部（51）のほぼ中央に位置している。この突出部（53）には、スライドブッシュ（25）の円筒部（26）が挿入されている。つまり、可動スクロール（50）は、スライドブッシュ（25）を介して駆動軸（20）の偏心部（23）に係合している。
【００４１】
可動側ラップ（52）は、可動側平板部（51）の上面側に立設され、可動側平板部（51）と一体に形成されている。可動側ラップ（52）は、高さが一定の渦巻き壁状に形成されている。
【００４２】
可動スクロール（50）は、オルダムリング（43）を介してフレーム部材（41）の上に載置されている。オルダムリング（43）には、二対のキーが形成されている。このオルダムリング（43）は、一対のキーが可動スクロール（50）の可動側平板部（51）に係合し、残りの一対のキーがフレーム部材（41）に係合している。駆動軸（20）の偏心部（23）に係合する可動スクロール（50）はオルダムリング（43）により自転運動が規制されて、公転運動を行う。つまり、上記オルダムリング（43）は、可動スクロール（50）とフレーム部材（41）とに摺接移動する。
【００４３】
固定体となる固定スクロール（60）は、固定側平板部（61）と、固定側ラップ（63）と、縁部（62）とを備えている。固定側平板部（61）は、やや肉厚の円板状に形成されている。この固定側平板部（61）の直径は、ケーシング（11）の内径と概ね等しくなっている。縁部（62）は、固定側平板部（61）の周縁部分から下方へ向かって延びる壁状に形成されている。固定スクロール（60）は、縁部（62）の下端がフレーム部材（41）に当接する状態で、ボルト（44）によってフレーム部材（41）に固定されている。
【００４４】
固定側ラップ（63）は、固定側平板部（61）の下面側に立設され、固定側平板部（61）と一体に形成されている。固定側ラップ（63）は、高さが一定の渦巻き壁状に形成されており、約３巻き分の長さとなっている。また、固定側平板部（61）における固定側ラップ（63）の巻き始め近傍には、吐出口（67）が形成されている。この吐出口（67）は、固定側平板部（61）を貫通しており、第１室（12）に開口している。
【００４５】
以上のような可動スクロール（50）と固定スクロール（60）とは、互いに噛み合うことで、その内部に流体室（C）を形成している。電動機（35）によって駆動軸（20）が駆動されると、可動スクロール（50）は固定スクロール（60）に対して偏心しながら公転する。その結果、上記固定側ラップ（63）の両側面である内側ラップ面（64）と外側ラップ面（65）は、可動側ラップ（52）の両側面である外側ラップ面（54）と内側ラップ面（55）と摺接する。一方、固定側平板部（61）の下面、つまり固定側ラップ（63）以外の歯底面（66）は、可動側ラップ（52）の先端面と摺接し、可動側平板部（51）の上面、つまり、可動側ラップ（52）以外の歯底面（56）は、固定側ラップ（63）の先端面と摺接する。
【００４６】
図２に示すように、可動スクロール（50）についての固定スクロール（60）に対する各摺動部、つまり、可動スクロール（50）における可動側ラップ（52）の先端面、外側ラップ面（54）、内側ラップ面（55）、及び歯底面（56）には、摺動部材用組成物から成る潤滑膜（80）がコーティングされている。この潤滑膜（80）は、基材となる可動スクロール（50）の摺動部の表面にコーティングされる第１層（81）と、この第１層（81）の表面に更にコーティングされる第２層（82）とで構成されている。
【００４７】
<潤滑膜の成形方法>
潤滑膜（80）は、図３に示す特性の第１層（81）及び第２層（82）によって構成される。潤滑膜（80）のコーティング時には、まず、バインダに対して固体潤滑剤を分散して調合したスラリーを得る。本実施形態では、バインダとしてポリアミイド樹脂（ＰＡＩ）が、固体潤滑剤としてテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ）及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が用いられる。また、このスラリーでは、その組成比（重量％）が、ＰＡＩ／ＦＥＰ／ＰＴＦＥ＝５０／４０／１０となるように配合される。
【００４８】
次に、このスラリーを可動スクロール（50）の各摺動部の表面に塗布して塗膜を形成し、この塗膜を２８０℃で焼成して硬化させることで第１層（81）を得る。なお、この第１層（81）は、その膜厚が５０μｍとなるようにコーティングされる。なお、この第１層（81）の膜厚は、摩耗に耐えうる最小膜厚として１５μｍ以上であり、密着性に問題がない最大膜厚として４００μｍ以下であることが好ましい。
【００４９】
その後、第１層（81）と同様の組成から成るスラリーを第１層（81）の表面に塗布して塗膜を形成し、この塗膜を２００℃で焼成して硬化させることで第２層（82）を得る。なお、第２層（82）は、その膜厚が２５０μｍとなるようにコーティングされる。
【００５０】
以上のように、本実施形態の潤滑膜（80）は、可動スクロール（50）の摺動部の表面に第１層（81）と第２層（82）とが積層される。ここで、第１層（81）と第２層（82）とでは、第１層（81）よりも第２層（82）の方が焼成温度が低いので、詳細は後述するナノインデンタ法で測定した硬度（以下、ナノインデンタ硬度と称す）は、第１層（81）よりも第２層（82）の方が低くなっている。具体的には、本実施形態の第１層（81）は、そのナノインデンタ硬度０．３２ＧＰａとなっており、第２層（81）は、そのナノインデンタ硬度が０．２１ＧＰａとなっている。なお、第１層（81）のナノインデンタ硬度は、０．３ＧＰａ以上０．５ＧＰａ以下の範囲が好まく、第２層（82）のナノインデンタ法で測定した硬度は、０．１ＧＰａ以上０．３ＧＰａ未満であることが好ましい。
【００５１】
第１層（81）及び第２層（82）のコーティング後には、潤滑膜（80）の表面処理が行われる。この表面処理では、最外表面に露出される第２層（82）の表面について、エンドミル等で切削加工が施される。ここで、この切削加工では、コーティング時には２５０μｍの膜厚であった第２層（82）が、図３の破線Ｓの位置まで切削され、その膜厚が５０μｍとなる。なお、この切削加工後の第２層（82）の膜厚は、１０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。また、この切削加工後には、第２層（82）の表面粗さＲａ（JIS B 0601-2001に規定の算術平均粗さＲａ）が０．０１μｍ〜１μｍの範囲となる。
【００５２】
<ナノインデンタ法による硬度測定>
次に、上述したナノインデンタ法による硬度の測定方法について説明する。
【００５３】
まず、先端形状がダイヤモンドチップから成る正三角錐のバーコビッチ型の圧子を潤滑膜の表面に押し込み、荷重を連続的に増大させていく。このように、圧子を潤滑膜の表面に押し込むと、圧子と潤滑膜との接触部の周囲には弾性へこみが生じる。このため、圧子と潤滑膜との接触深さｈｃは、圧子の押し込み深さｈｔよりも浅くなり、接触深さｈｃは下記（１）式によって算出される。
【００５４】
ｈｃ＝ｈｔ−ε×Ｐ／Ｓ・・・・・・ （１）
ここで、εは圧子形状に関係する定数（バーコビッチ型の圧子では０．７５）であり、Ｐは圧子にかかる荷重であり、Ｓは圧子と潤滑膜との間の接触剛性（スチフネス）であって、圧子の押し込み後の荷重曲線の勾配から求められるものである。
【００５５】
次に、圧子と潤滑膜の間の接触投影面積Ａは、圧子の幾何学的な形状と、接触深さｈｃとが考慮され、下記（２）式によって算出される。
【００５６】
Ａ＝２４．５６ｈｃ2＋ｆ（ｈｃ）・・（２）
ここで、ｆ（ｈｃ）は、圧子の曲率により求められる補正項である。
【００５７】
潤滑膜の硬度Ｈ（ナノインデンタ硬度）は、下記（３）式によって算出される。
【００５８】
Ｈ＝Ｐ／Ａ・・・・・・・・・・・・ （３）
以上のように、ナノインデンタ法では、一度の押し込み試験によって潤滑膜の表面硬度が連続的に深さ方向の関数として求められる。また、ナノインデンタ法では、極低負荷の押し込み条件で硬度を測定するため、薄膜状の潤滑膜であっても高精度に硬度が測定できる。
【００５９】
−運転動作−
本実施形態のスクロール型圧縮機（10）の運転時には、電動機（35）によって駆動軸（20）が駆動される。駆動軸（20）の回転力は、偏心部（23）を介して可動スクロール（50）へ伝達される。圧縮機構（40）では、可動スクロール（50）の公転に伴って流体室（C）の容積が変化する。その結果、吸入管（14）及び第２室（13）を経由して流体室（C）に吸入されたガス冷媒が圧縮される。圧縮された冷媒ガスは、吐出口（67）から第１室（12）へ流出し、吐出管（15）より冷媒回路へ吐出される。
【００６０】
以上のようなスクロール型圧縮機（10）の運転を長期に亘って行うと、その最外表面が図３の破線Ｓに位置していた第２層（82）が次第に摩耗していき、固定スクロール（60）に対して第１層（81）が露出することになる。ここで、上述のように、第１層（81）は第２層（82）よりも高い硬度に成形されているため、この第１層（81）が更に摩耗してしまうことが抑制される。従って、第１層（81）の摩耗に伴って固定スクロール（60）と可動スクロール（50）との間の隙間が拡大してしまうことが回避される。
【００６１】
−実施形態の効果−
上記実施形態では、摺動部材用組成物（80）を２層コーティングによって構成している。そして、最外表面に形成される第２層（82）のナノインデンタ硬度を、その内側に形成される第１層（81）のナノインデンタ硬度よりも低くしている。このため、上記実施形態では、摺動部材用組成物（80）の表面加工時において、比較的柔らかい第２層（82）の表面を加工することになる。従って、本実施形態によれば、摺動部材用組成物（80）の表面加工に要する時間の短縮化を図るとともに、その表面加工の精度を向上させることができる。
【００６２】
また、上記実施形態では、摺動部材用組成物（80）の長期使用に伴って第２層（82）が完全に消耗してしまうと、その後には耐摩耗性に優れた第１層（81）が最外表面に露出されることになる。従って、摺動部材用組成物（80）についてのこれ以上の摩耗を確実に抑制することができ、摺動部材用組成物（80）の寿命を延ばすことができる。従って、第１層（81）の摩耗に伴って固定スクロール（60）と可動スクロール（50）との間の隙間が拡大してしまうことを回避でき、この隙間から流体室（C）内のガス冷媒が漏出してしまうことを防止できる。
【００６３】
更に、第１層（81）のナノインデンタ硬度を比較的高いものとすると、可動スクロール（50）の各摺接部に対する摺動部材用組成物（80）の密着性の向上を図ることもできる。従って、摺動部材用組成物（80）を各摺動部に対して確実にコーティングさせることができる。
【００６４】
また、上記実施形態では、第１層（81）及び第２層（82）についてのナノインデンタ硬度をそれぞれ適正な範囲としている。このため、この摺動部材用組成物（80）についての加工性と耐摩耗性との双方をバランス良く確保することができる。
【００６５】
また、上記実施形態では、ポリアミドイミド樹脂から成るバインダと、ポリテトラフルオロエチレン及びテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合樹脂から成る固体潤滑剤とを包含する摺動部材用組成物（80）を得るようにしている。このため、この摺動部材用組成物（80）の耐熱性及び固体潤滑性を向上させることができる。
【００６６】
<その他の実施形態>
上記実施形態以外に以下のような構成としてもよい。
【００６７】
上記実施形態では、摺動部材用組成物（80）の組成比（重量％）を、ＰＡＩ／ＦＥＰ／ＰＴＦＥ＝５０／４０／１０とし、第１層（81）と第２層（82）の焼成温度を異なる温度とすることで、第２層（82）のナノインデンタ硬度を第１層（81）のナノインデンタ硬度よりも低いものとしている。しかしながら、この焼成温度を同じ温度とする一方、第１層（81）と第２層（82）の組成比を異なるものとして、第２層（82）のナノインデンタ硬度を第１層（81）のナノインデンタ硬度よりも低くするようにしてもよい。具体的には、例えば図４に示すように、第１層（81）の組成比（重量％）を、ＰＡＩ／ＦＥＰ／ＰＴＦＥ＝５０／４０／１０とする一方、第２層（82）の組成比（重量％）を、ＰＡＩ／ＦＥＰ／ＰＴＦＥ＝３０／６０／１０とする。その結果、第１層（81）より第２層（82）のナノインデンタ硬度が低くなるので、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、上記実施形態とは異なる組成で第１層（81）や第２層（82）を得るようにし、第１層（81）よりも第２層（82）のナノインデンタ硬度を低くするようにしてもよい。
【００６８】
また、上記実施形態では、可動スクロール（50）側の摺動部の各表面に潤滑膜（80）をコーティングするようにしている。しかしながら、固定スクロール（60）側の摺動部側の各表面に潤滑膜（80）をコーティングするようにしてもよいし、固定スクロール（60）と可動スクロール（50）の双方の摺動部の各表面に潤滑膜（80）をコーティングするようにしてもよい。また、例えば駆動軸（20）の軸受け部分や他の箇所における摺動部に潤滑膜（80）をコーティングするようにしてもよい。
【００６９】
更に、上記実施形態の摺動部材用組成物（80）をスクロール型圧縮機以外の流体機械の各摺動部に用いてもよいし、このような流体機械以外の産業機械等に摺動部材用組成物（80）を用いるようにしてもよい。具体的には、例えばカーエアコン用の斜板式圧縮機のシューや斜板についての各摺動部、ピストンにおける各摺動部等に上記実施形態の摺動部材用組成物（80）を用いるようにしても良い。また、ＣＯ２冷媒を用いていわゆる超臨界サイクルを行う冷媒回路に接続される圧縮機や膨張機の各摺動部に上記実施形態の摺動部材用組成物（80）を用いるようにしても良い。
【００７０】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上説明したように、本発明は、摺動部材用組成物、及び該摺動部材用組成物が用いられる流体機械について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】実施形態に係るスクロール型圧縮機の縦断面図である。
【図２】可動スクロールの要部を拡大した断面図である。
【図３】摺動部材用組成物の第１層及び第２層の特性を示す表である。
【図４】その他の実施形態の摺動部材用組成物の第１層及び第２層の特性を示す表である。
【符号の説明】
【００７３】
10    スクロール型圧縮機
50    可動スクロール（可動体）
60    固定スクロール（固定体）
80    潤滑膜（摺動部材用組成物）
81    第１層
82    第２層
C     流体室
【図１】
2007204602.tif 000003
【図２】
2007204602.tif 000004
【図３】
2007204602.tif 000005
【図４】
2007204602.tif 000006